Comunicações Digitais
00 - Apresentação
Prof. Márcio Lima
E-mail:marcio.lima@poli.br Site: http://marcio.lima.poli.br 11.08.2014
Universidade de Pernambuco
POLI - UPE
Departamento de Telecomunicações
Introdução à Disciplina
• Objetivo da Disciplina
• Programa da Disciplina
• Cronograma de Aulas
• Metodologia de Avaliação
2Comunicações Digitais
3
Princípios de Telecomunicações
• Introdução a Disciplina
• Elementos de um Sistema de Comunicação
– Transmissor
• Mudar as características da informação “crua” para um formato que seja compatível com o canal.
– Canal
• Conectar o transmissor ao receptor. – Receptor
• Aceitar e processar o sinal do canal permitindo a interface com o destino final.
Fig. Sistema Básico de Comunicação
4
Princípios de Telecomunicações
5
Princípios de Telecomunicações
Fig. Sistema de Comunicação
6
Princípios de Telecomunicações
• Introdução a Disciplina
• Elementos de um Sistema de Comunicação
– Fonte de Sinal
• Microfone, instrumento musical, dispositivo de medição, fonte de dados (teclado).
– Codificador de Fonte
• Opera com um ou mais sinais para produzir uma saída que seja compatível com o canal de comunicação.
• Ex: filtro passa baixa analógico, conversosr de sinal analógico para um trem de símbolos de saída.
– Cifrador
• Provedor da segurança do sistema (autenticidade e
confidencialidade). Em sistemas analógicos, geralmente utiliza-se um systema scrambling (“mascarador”). Ex: TV por assinatura e linhas de telefone “seguras”.
7
Princípios de Telecomunicações
Fig. Sistema de Comunicação
8
Princípios de Telecomunicações
• Introdução a Disciplina
• Elementos de um Sistema de Comunicação
– Codificador de Canal
• Também provê segurança (integridade).
• Aumenta a eficiência e/ou diminui os erros de transmissão. • Sistemas analógicos – os sinais são distorcidos
intencionalmente para evitar efeitos de ruídos sensíveis a freqüência. Ex: Sistema de som Dolby.
• Sistemas digitais – são utilizados códigos de detecção e/ou correção de erros. Ex: nos CD’s e DVD’s, nas redes cabeadas e sem fio.
9
Princípios de Telecomunicações
Fig. Sistema de Comunicação
10
Princípios de Telecomunicações
• Introdução a Disciplina
• Elementos de um Sistema de Comunicação
– Modulador de Portadora
• Produzir uma onda analógica que possa ser eficientemente transmitida através do sistema.
• Permitir o compartilhamento do canal.
• Sistemas analógicos – tem-se uma mudança no intervalo freqüencial do sinal.
• Sistemas digitais – o modulador produz segmentos de sinais que correspondem aos símbolos discretos da entrada.
– Espalhamento Espectral
• O espectro do sinal é espalhado.
• Um “tom simples” de interferência afeta apenas uma porção pequena do sinal.
11
Princípios de Telecomunicações
Fig. Sistema de Comunicação
12
Princípios de Telecomunicações
• Introdução a Disciplina
• Elementos de um Sistema de Comunicação
– Receptor
• É uma “imagem refletida” do Transmissor, a menos do Sincronizador de Símbolo.
– Sincronizador de Símbolo
• Necessário apenas em sistemas digitasis.
• Ele representa a maior diferença entre sistemas analógicos e digitais.
• Particionar o sinal recebido em segmentos que correspondem aos símbolos da mensagem enviada.
13
Princípios de Telecomunicações
• Introdução a Disciplina
• Faixas do Espectro e Aplicações Típicas
14
Princípios de Telecomunicações
• Introdução a Disciplina
• Faixas do Espectro e Aplicações Típicas
Faixa Aplicação
ELF 30 - 300 Hz
Macro ondas para comunicações submarinas
VF 0,3 - 3 kHz
Voz, Telefonia Analógica
VLF 3 - 30 kHz
Navegação, Telegrafia
LF
30 - 300 kHz
Comunicação por linhas de potência
MF 0,3 - 3 MHz Rádio Difusão AM HF 3 - 30 MHz Faixa Cidadão
15
Princípios de Telecomunicações
• Introdução a Disciplina
• Faixas do Espectro e Aplicações Típicas
Faixa Aplicação VHF 30 - 300 MHz TV, FM UHF 0,3 - 3 GHz
TV, Celular, Tel. s/ fio, Satélite, WLAN
SHF 3 - 30 GHz
Satélite, Comunic. Espacial, Microndas
EHF 30 - 300 GHz
Rádio Astron., Sist. de radar de pouso
THF 0,3 - 3 THz
Comunic. ópticas
16
Princípios de Telecomunicações
• Introdução a Disciplina
Introdução à Disciplina
• Objetivo da Disciplina
Apresentar ao aluno as definições básicas e os principais problemas relacionados com comunicação digital. Conceitos básicos de modulação banda básica e banda passante; receptores ótimos; desempenho da modulação no canal AWGN; Link budget; Correção e detecção de erros; Limites de Shannon.
17
Comunicações Digitais
Introdução à Disciplina
• Ementa
– Introdução às Comunicações Digitais. – Transmissão em Banda Básica.
– Modulação Digital – ASK, FSK, PSK, BFSK, MFSK, DPSK, QPSK, DQPSK, QAM.
– Análise de desempenho de Sistemas de Transmissão Digital.
18
Introdução à Disciplina
• Programa da Disciplina
– Primeira parte
• Características e funcionamento dos sistemas de comunicação digital;
• Revisão Teórica;
• Formatação e modulação em banda básica;
– Formatação (Amostragem, PCM);
– Transmissão em Banda Básica (Modulações).
• Demodulação e detecção em banda básica;
– Interferência Intersimbólica e Equalização.
19
Comunicações Digitais
Introdução à Disciplina
• Programa da Disciplina
– Segunda Parte
• Demodulação e detecção em passa-faixa; – Detecção Coerente e Não Coerente; – Desempenho de Sistemas.
• Técnicas de Sincronizaçao;
• Análise do Enlace de Comunicações;
• Compromissos da Modulação e da Codificação.
20
Introdução à Disciplina
• Cronograma de Aulas
– Carga Horária: 60h (72 Encontros) – Metodologia: • Aulas Teóricas; • Aulas Práticas; • Atividades extra-classe; – Avaliação : • Listas de Exercício;
• Provas Teóricas (02 Provas);
• Apresentação de Seminários e Projetos.
21
Comunicações Digitais
Introdução à Disciplina
• Metodologia de Avaliação
– 1ª nota: Realização de prova teórica + Listas de Exercícios (Pesquisas);
– 2ª nota: Realização de prova teórica + Listas de Exercícios
(Pesquisas);
– Final: Realização de prova teórica contemplando todo o
programa
22
Introdução à Disciplina
• Bibliografia
• SKLAR, B. Digital Communications: Fundamentals and Applications , 2a
Ed. Editora Prentice Hall, 2008. Capítulos 1-7 e 9.
• Proakis, John G. Digital Communications, 5a edição, Editora McGraw-Hill Science, 2007.
• HAYKIN, S. Sistemas de Comunicação Analógicos e Digitais, 4a Ed.,
Editora Bookman, 2007.
• PIMENTEL, Cecílio J. L. Comunicação Digital, Editora Brasport, 2007. • SCHWARTZ, M. Transmissão de Informação, Modulação e Ruído. Rio de
Janeiro: Guanabara Dois, 1979.
23
